用于模分復(fù)用系統(tǒng)多芯光纖模式轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量呈爆炸式增長，對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬提出了更高的要求。為了滿足快速增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量，時分復(fù)用技術(shù)，波分復(fù)用技術(shù)，高階調(diào)制格式，偏振復(fù)用等技術(shù)的出現(xiàn)，緩解了人們對通信業(yè)務(wù)帶寬的燃眉之急。然而由于受到單模光纖的非線性效應(yīng)影響，其傳輸帶寬不能無限制的增長。在這種背景下，空分復(fù)用技術(shù)應(yīng)運而生，該技術(shù)具有大幅度擴大傳輸容量的潛力，成為當(dāng)前光纖通信領(lǐng)域內(nèi)令人矚目的前沿研究方向和熱點課題。模分復(fù)用技術(shù)作為空分

2、復(fù)用的重要實現(xiàn)方式，也因此備受關(guān)注，實現(xiàn)高效率、低復(fù)雜度激勵任意高階模式以及實現(xiàn)不同模式的高效率的轉(zhuǎn)換問題是模分復(fù)用技術(shù)得以利用的重要基礎(chǔ)。本文的具體工作如下:
　　首先介紹了空分復(fù)用技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究背景，從麥克斯韋方程組出發(fā)，對少模光纖中的模式進行了分析，重點分析了光纖模式的場分布情況。其次從波導(dǎo)耦合系統(tǒng)出發(fā)，詳細分析了模式耦合的原理，從而為模式轉(zhuǎn)換技術(shù)提供理論依據(jù)。同時詳細介紹了模式復(fù)用中模式轉(zhuǎn)換技術(shù)的具體應(yīng)用。隨后

3、對本論文所用光纖數(shù)值仿真方法光束傳播法進行了理論分析與概括。對雙折射率光纖來實現(xiàn)光纖波片進行了簡單介紹。
　　提出了一種基于側(cè)拋型光纖制作的等效雙芯全光纖模式轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)P01模式轉(zhuǎn)換為LP11模式，并對多個重要光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)進行仿真優(yōu)化，最終得到優(yōu)化結(jié)果，在1.3-1.6微米的波長范圍內(nèi)均可達到90％以上的高效率模式轉(zhuǎn)換。
　　最后利用基于側(cè)拋型模式轉(zhuǎn)換器的理論思想，對六芯全光纖模式轉(zhuǎn)換器進行仿真分析，利用該轉(zhuǎn)換器激發(fā)了